信息化智能礦山建設

王帥華

（安徽開發礦業有限公司，安徽 六安237460）

1 礦山信息化現狀

礦山行業的發展和其他傳統工業一樣，都經歷了機械化、自動化、初步信息化等幾個步驟。隨著信息技術的飛速發展，在現在礦山建設中的應用越來越廣泛，使得現代礦山的信息化水平逐漸提高，從最初在辦公、財務、物資等方面的應用擴展到安全環保、調度指揮、生產執行、行政決策等更多方面。

一些大型礦山企業建立了綜合信息化系統、安全避險“六大”系統、ERP系統，達到國內外先進水平。

2 信息化智能礦山達到的目標

信息化智能礦山通過各種技術手段對相關數據進行精準化采集、網絡化傳輸、規范化集成、可視化展現、自動化操作和智能化服務于一體，通過對關鍵信息的整合、分析，從而對包括安全、生產、調度、監測監控、視頻監控、人員定位、設備故障預警、智能排產等各種需求做出智能響應，向礦山各級人員提供全方位基于智能化的信息服務，實現礦山生產安全與高效。歸納如下：

（1）高效生產、本質安全；

（2）實現運輸、提升、選礦等主要生產系統的遠程監測監控；

（3）對生產系統數據集成，實現系統之間的聯動、報警、應急預案管理，科學、高效指導生產；

（4）對工業環網、數據采集、調度和行政通訊、大屏顯示實現數據及通訊的高速、可靠、穩定傳輸；

（5）實現以設備為對象的全系統預警、檢測、故障分析及運行報告等功能的分析應用系統，降低故障發生率，縮短故障維修時間；

（6）針對生產運行管理過程，集成生產執行過程相關的各類實時信息，及時反映生產運行狀態，實現對生產全過程的優化管理；

（7）以安全生產管理為主線、提升礦山安全生產信息綜合應用價值為目標，集成與安全生產相關各類關鍵信息，為各級管理者提供信息共享、業務協同。

3 信息化智能礦山的結構

3.1 設備控制層

主要是指企業在生產、安全等各方面的基礎自動化系統，主要對自動化設備進行系統控制，主要包括：提升系統、供電系統、選礦系統、監測監控系統、通信系統等。

3.2 過程控制層

主要針對生產一體化監控，實現對各類基礎自動化系統集中遠程監控，集數據通信、處理、采集、控制、協調、智能判斷、圖文顯示為一體的綜合數據應用軟件系統，管理者可以實時遠程了解生產現場的生產系統的自動監測監控狀態信息，強化各專業管理的工作主動性，促進各專業對現場異常情況信息分析處理的快速響應，保證生產順利進行。

3.3 生產執行層

圍繞生產計劃目標，以安全生產為主線，集成礦生產計劃、作業工程、生產調度、安全、設備等各類相關信息，構建網絡化調度指揮模式，為各部門的協同工作搭建平臺，支撐業務信息在各管理部門之間的高效流轉處理，現場監控異常數據在信息系統中觸發相關業務處理流程，報警信息通過網絡共享，觸發相關預案聯動，跟蹤處理反饋過程。直接采用實時數據進行統計分析。

3.4 經營管理層

經營管理信息系統主要是企業的人力、財務、物資、運銷管理系統等。

4 信息化智能礦山建設包含的主要內容

生產調度方面包括：

（1）工業網絡平臺是礦山信息化建設的硬件基礎，實現各類數據的高速傳輸

網絡結構多采用總線結構或者環網結構，為進一步提高網絡可靠性，還可以采用單環或雙環等結構實現冗余。同時要考慮工業網絡的網絡管理和網絡安全。

（2）中心計算機系統及機房設備

機房設備對環境的要求很高，且在機房設計上有許多規范標準對其進行約束。機房環境的要求主要在設備電源線與信號線的布線及保護、機房環境報警和自動滅火系統、供電系統及在線式UPS、供電負荷、接地和防雷等方面有明確的要求。

（3）安全生產一體化監控平臺

通過信息化網絡傳輸平臺，對所有子系統進行數據采集、處理、存儲、發布，完成一個信息集中控制顯示的平臺。

安全生產一體化監控平臺將需接入的各子系統信息通過標準的數據交換方式進行數據存取，并將各子系統的信息進行綜合處理。應具有良好的可靠性，兼容性、擴容性。

（4）生產執行管理信息系統

安全生產執行管理信息系統涉及生產執行的各個方面，根據實際情況具有不同的分類，大致可分為：生產計劃管理、生產調度管理、能源管理、設備運行管理、業務統計分析、輔助決策分析等。

（5）子系統建設和接入

將礦山各個相關子系統接入平臺軟件，構成一個系統達到數據共享、信息交流以及管控結合。不同礦山子系統根據實際情況存在差異，主要分為：提升系統、選礦系統、通訊系統、供電系統等。

安全管理方面主要運用在安全避險“六大”系統中的人員定位和無線通訊系統、監測監控系統、通訊聯絡系統等。

（1）人員定位和無線通訊系統

集井下人員考勤、跟蹤定位、災后急救、日常管理等一體的綜合運用系統。井下定位考勤系統能夠及時、準確將井下各區域人員及設備動態情況反映到地面計算機系統，使管理人員能夠隨時掌握井下人員、設備分布狀況和運動軌跡，以便于進行更加合理的調度管理。事故發生時，救援人員可根據井下人員定位系統提供的數據、圖形，迅速了解有關人員位置情況，及時采取相應救援措施，提高應急救援的工作效率。

重點區域安裝分站（讀卡器），下井人員攜帶定位卡，定位信息通過基站進行采集并通過網絡傳輸到機房的服務器進行數據分析處理和存儲，在終端上顯示。

無線通訊系統指為需要人員佩備礦用手機，當進入井下后，在網絡覆蓋范圍內，可方便地實現井下無線手機通話。主要功能包括：無線通話、通話查詢、收發短信、調度管理等。

（2）監測監控系統

監測系統用于監測井下作業環境，包括有毒有害氣體、通風系統和地壓監測三項內容。主要實現方式是使用傳感器對各類監測信息進行檢測并將數據傳輸至相應的監測分站，再由分站將數據傳輸至服務器上，通過軟件系統將數據分析處理，將結果顯示在終端設備上，不符合標準范圍的數據采用聲光報警。

視頻監控系統是通過攝像機對井下主要位置及重要設備進行視頻數據采集并上傳到服務器進行存儲，并通過軟件實現對視頻實時預覽、錄像回放及通過終端進行顯示。

（3）通訊聯絡系統

井下通信聯絡系統能夠實現地表與井下主要作業點的指揮調度，實現井下各工作點之間點對點通信，同時實現井下工作點地面主要車間的點對點通信。在災變期間能夠及時通知人員撤離和實現與避險人員通話。

辦公管理和行政決策方面每個不同的企業根據自身企業的需求所建立的此類軟件有較大區別，主要包含的有：ERP系統，對公司的財務、銷售、物資、工程等進行管理，也有些企業沒有形成ERP系統，對上述模塊的管理采用不同的軟件系統，相對零散；內部網站，對公司信息進行公布顯示的平臺，主要包括通知、新聞及生產、安全等信息的展示；外部網站，面向互聯網的網站，主要是對企業以及產品的介紹展示；其他信息系統，是指公司根據自身的工作需要所建設的各類信息系統，如：OA辦公系統、考勤系統、郵箱系統等。

5 總結

信息化智能礦山是一個復雜且在不斷發展的綜合概念，涉及的技術方法和應用范圍也在逐漸擴大，在每一個新的階段，概念都會有新的定義進行完善。信息化技術給采礦這個傳統的行業注入了新的活力，為傳統的高危行業加強了安全保障，在安全環保、調度指揮、生產執行、行政決策等各個方面的應用使得各個環節高效的運行，使得礦山的發展走上了一個嶄新的道路，信息化智能礦山將成為未來礦山的發展方向和實現目標。

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